КРУГООБІГ У РИБ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ОПЕРАЦІЯ, ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Система кровообігу у риб - це замкнена кровоносна система, схожа на систему інших хребетних. Однак кров утворює єдине кола в серці риби, саме тому вона відома як проста закрита кровоносна система або «одноциклічна циркуляція».

Людина і наземні хребетні мають подвійний кровообіг. Права частина серця відповідає за отримання крові, яка повертається з організму «дезоксигенованим» способом. Ця кров потрапляє в праве передсердя, потім в правий шлуночок, і закачується в легені для кисню.

Риба (Зображення joakant на www.pixabay.com)

Кров, яка повертається киснем з легенів, потрапляє в лівий шлуночок через ліве передсердя і потім перекачується по всіх гілках артерій через кровоносну систему тканин. Це подвійна закрита кровоносна система.

У риби серце має лише одне передсердя та один шлуночок, тому дезоксигенована кров, що повертається з організму, потрапляє в передсердя та шлуночок, щоб перекачуватися на зябра риби, де воно кисне.

Іншими словами, оксигенована кров циркулює по тілу риби і, нарешті, знову доходить до серця «дезоксигеніровано».

Морфологія та характеристики

У риб можна знайти три різних типи кровоносної системи, які багато в чому відрізняються від інших хребетних. Ці три типи:

- Типова система кровообігу водних дихальних телеост.

- кровоносна система повітряних дихальних телеост.

- Кровоносна система легенів.

Усі три типи систем є "простими закритими" системами кровообігу і мають такі характеристики.

Серце складається з чотирьох суцільних камер, розташованих послідовно. Ці камери скорочувальні, за винятком еластичної цибулини у риб-телест. Цей тип серця підтримує однобічний потік крові через нього.

Схема кровоносної системи деяких риб (Джерело: Lennert B через Wikimedia Commons)

Чотири камери - це венозний синус, передсердя, шлуночок та артеріальна цибулина. Все це з'єднано один за одним, як ніби це послідовний контур. Дезоксигенована кров потрапляє у венозний синус і виходить з артеріальної цибулини.

Таке розташування основних органів кровоносної системи риб різко контрастує з кровоносною системою більшості хребетних, оскільки останні мають свої компоненти, розташовані паралельно.

Оскільки вона є послідовно, кров надходить до серця безперервно у «дезоксигенованій» формі, проходить через чотири камери серця, закачується в зябра, кисню і згодом перекачується по всьому тілу.

Взагалі риба використовує свої зябра як своєрідну "нирку" для детоксикації свого організму. Через них вони виділяють вуглекислий газ і здійснюють іонну та кислотно-лужну регуляцію.

Клапани

Однонаправленість всередині серця виробляється і підтримується трьома клапанами. Кров завжди потрапляє через одне місце, проходить через камери серця і виходить через інше місце до зябер.

Три клапани, які це дозволяють, - це клапан на синоатріальному з'єднанні, клапан на атріовентрикулярному з'єднанні і клапан на виході з шлуночка.

Всі клапани, крім одного, віддаленого (віддалений) від шлуночка, зв’язуються між собою, але закритий клапан на виході з артеріальної колби підтримує різницю тиску між конусом та центральною аортою.

Коли тиск у шлуночку та артеріальній цибулині зростає та перевищує тиск у центральній аорті, складки дистального клапана відкриваються та викидають кров у аорту. Під час шлуночкової систоли (скорочення) проксимальний клапан складки закривається.

Це закриття запобігає зворотному потоку крові в шлуночок, коли вона розслабляється. Це скорочення артеріальної цибулини протікає відносно повільно. Від серця до аорти кожна група клапанів закривається для запобігання зворотного потоку крові.

Типи кровоносної системи у риб

В еволюційному масштабі вважається, що кровоносна система наземних хребетних тварин спеціалізується на організмах із кровоносною системою, схожою на систему легенів.

Однак жодна з трьох систем не вважається більш розвиненою, ніж інші. Усі три є успішними адаптаціями до середовища, яке вони населяють, та способу життя організмів, які ними володіють.

Типова кровоносна система тест-риб (чисто водне дихання)

Риби з чисто водним диханням окислюють свою кров, обмінюючись газами через потік крові через свої зябра. Дихальне кровообіг через зябра та системи організму відбувається послідовно, типово для риб.

Серце не розділене, тобто чотири камери, які його складають, з'єднані послідовно, а кардіостимулятор - у першій камері, венозній пазусі. Шлуночок викидає кров у малу аорту через артеріальну цибулину.

Кров, яка залишає аорту, спрямована у бік зябра для здійснення газообміну з водою та кисню. Він проходить через зябра до дуже довгої і жорсткої спинної аорти.

З боку дорсальної аорти кров направляється до тканин решти тіла, а невелика частина, що становить близько 7%, спрямовується до серця для здійснення первинного кровообігу та оксигенації серцевих м’язів. Після того, як тканини будуть киснені, кров повертається до серця, щоб знову почати цикл.

Кровоносна система телеост з повітряним диханням

Риби з повітряним диханням живуть у воді, але піднімаються на поверхню, щоб взяти повітряні бульбашки, які доповнюють їх постачання необхідним киснем. Ці риби не використовують свої зяброві нитки, щоб скористатися киснем з повітря.

Натомість ці види риб використовують ротову порожнину, ділянки кишечника, плавальний міхур або шкірну тканину для захоплення кисню з повітря. Як правило, у риб, які мають повітряне дихання, зябра зменшуються в розмірах, щоб уникнути втрати кисню з крові у воду.

Риби, основним фактором кисневого дихання яких є дихання повітря, розробили різні циркуляційні шунти, щоб дозволити зміни потоку розподілу крові до зябер і органу, що дозволяє дихати повітрям.

У риб, що дихають повітрям, кисневі та дезоксигеновані потоки крові помірно відокремлюються. Дезоксигенована кров проводиться через перші два гіллясті дуги і через орган, який здійснює повітряне дихання.

Оксигенована кров тече в більшості випадків через задні розгалужені дуги до спинної аорти. Четверта розгалужена дуга видозмінена так, що аферентна і еферентна артерії з'єднуються і дозволяють оксигенацію крові.

Ця система, що з'єднує аферентну та еферентну артерії, спеціалізована для забезпечення ефективного обміну газом через зябра, незважаючи на те, що оксигенація крові відбувається в більшій мірі через повітряне дихання.

Кровоносна система легенів

Найповніше відділення серця знаходиться в межах легенів, у них зябра і визначені "легені". Сьогодні живий лише один вид із цим типом кровоносної системи, це африканська риба роду Protopterus.

Серце у цього виду риб ділиться на три камери замість чотирьох, як і інші риби. У ній є передсердя, шлуночок і артеріальна цибулина.

У цьому є часткова перегородка між передсердям і шлуночком, має спіральні складки в серцевій цибулині. Завдяки цим перегородкам і складкам чітке розділення між оксигенованою та дезоксигенованою кров’ю зберігається всередині серця.

Передні зяброві дуги цих риб не мають ламелей, і кисень з киснем може надходити з лівої частини серця безпосередньо в тканини, в той час як у ламелей, присутніх в задніх зябрових дугах, існує артеріальне з'єднання, що дозволяє отримувати кровообіг. .

Цей зв’язок перешкоджає проходженню крові через ламелі, коли риба дихає тільки і виключно через легені. Кров циркулює від заднього розгалуженого склепіння до легенів або потрапляє в дорсальну аорту через спеціалізовану протоку, відому як «проток».

Дуктус безпосередньо бере участь у контролі кровотоку між легеневою артерією та системною циркуляцією тіла риби. Вазомоторна частина і «проток» діють взаємно, тобто коли один контракт другий розширюється. "Дуктус" аналогічний "артеріозу ductus" плодів ссавців.

Відсутність ламелей у передніх зябрових дугах цих риб дозволяє крові надходити безпосередньо в системний кровообіг через спинну аорту.

Список літератури

1. Кардон, К. В. (2002). Хребетні: порівняльна анатомія, функція, еволюція (№ QL805 K35 2006). Нью-Йорк: McGraw-Hill.
2. Кент, GC, і Міллер, Л. (1997). Порівняльна анатомія хребетних (№ QL805 K46 2001). Dubuque, IA: Wm. C. Браун.
3. Мартін, Б. (2017). Що таке риба ?. Енциклопедія Британіка.
4. Randall, DJ, Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Фізіологія тварин Еккерта. Макміллан.
5. Satchell, GH (1991). Фізіологія та форма кровообігу. Cambridge University Press.
6. Satchell, GH (1991). Фізіологія та форма кровообігу. Cambridge University Press.